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三色堇组培快繁技术研究
三色堇( Viola tricolor) 是堇菜科堇菜属多年生草本花卉,常作二年生栽培,是花坛常用花卉之一。三色堇的常规繁殖采用种子繁殖或扦插,但用种子繁殖,其后代性状易分离退化;使用扦插繁殖系数低,而组织培养以其繁殖系数大,繁殖周期短、成本较低,可周年生长等优点,弥补了常规繁殖的不足。
目前国内关于三色堇组培方面的研究鲜有报道。本项研究针对三色堇组培过程中的关键环节进行了研究,以期为三色堇的种质资源保存、新品种工厂化繁殖推广及遗传转化奠定基础。
一、材料与方法
材料:三色堇品种大花黄( B1H) ,选择生长健壮、无病虫害的植株作为试材。
方法:
1、外植体的表面消毒:以幼嫩和较老的顶芽为外植体,进行消毒方式筛选。
2、不同激素组合对顶芽生长的影响:以MS 和1/2 MS为基本培养基,分别加入不同浓度 NAA 和6-BA的培养基中培养。每个处理重复3次,每个重复接种20瓶。
3、不同激素组合对继代培养的影响:将初代培养得到的苗转接到以MS为基本培养基,分别添加不同浓度6-BA和NAA的培养基中培养,30d后统计诱导外植体分化及生长情况。
4、不同培养基对生根培养的影响:将4~5cm 的芽苗切下,接种到生根培养基上,每个处理重复3次,每个重复接种20瓶。30d后观察生根情况和生长情况。
5、培养条件:培养基中含蔗糖30g/L、琼脂 7g/L,pH 值5.8~6.0。培养条件为:温度( 23±2)℃ ,光16h,光强 2000lx。成活率(%)=萌发出叶片的外植体个数/接种外植体数×100%;增殖系数 =增殖后的侧枝数/接种的顶芽数;生根率=生根外植体数/接种外植体数×100%。
初代培养基配方:
培养基的组成( mg/L)
A1:MS+6-BA2+NAA0.1;A2:MS+6-BA2+NAA0.2;A3:MS+6-BA2+NAA 0.5;A4:1/2MS+6-BA0.2+NAA0.1;A5:MS+6-BA3+NAA0.2;A6:MS+6-BA 0.2 +NAA0.1;A7:MS+6-BA4+NAA 0.4;A8:MS+6-BA6+NAA 0.6;A9:MS+6-BA8+NAA 0.8;A10:MS+6-BA10+NAA 1.0。
继代培养基配方:
培养基的组成( mg/L)
B1:MS+6-BA2 + NAA 0.02;B2:MS+6-BA 2+NAA 0.05;B3:MS+6-BA 1+NAA 0.02 ;B4:MS+6-BA1+NAA0.05;B5:MS +6-BA3+NAA 0.03。
生根培养基配方:
培养基的组成( mg/L)
C1:1/2MS;C2:1/2MS + NAA0.01;C3:1/2MS+ NAA 0.1;C4:1/2MS+ NAA 0.5;C5:1/2MS+ IBA 0.01;C6:1/2MS+ IBA0.02;C7:1/2MS+ IBA 0.04;C8:1/4MS+ NAA 0.1;C9:1/4MS+ NAA 0.2;C10:1/4MS+ NAA 0.3。
二、结果与分析
1、不同消毒处理对外植体成活率的影响
对于幼嫩的顶芽,用酒精和升汞消毒外植体比只用升汞消毒污染率要低。70%酒精15s + 0.1% HgCl2消毒3min的污染率最高,达80% ;消毒7min,污染率虽然降低,只有20% ,但死亡率达40%;消毒5min 比较适宜,成活率最高为60%,死亡率最低。对于较老的顶芽来说,用酒精和升汞消毒外植体也比只用升汞消毒污染率明显降低。70% 酒精 15s+0.1% HgCl2消毒10 min的效果较好,死亡率低,成活率较高为50% 。
2、不同激素组合对顶芽生长的影响
最佳的初代培养基为A2: MS + 6-BA 2mg/L + NAA 0.2mg/L。接入A2培养基后,顶芽生长很快。14 d 后从原来的1.5cm长高到4~5cm,生长比较健壮,顶部的叶片随之长大,不断有新叶长出。而且A2的成活率最高,达 72%,A4 的成活率也比较高,达68% ,不过生长速度较慢。A1、A3、A5、A6 长势一般,生长缓慢。A7~A10 的效果一样,顶芽长势不明显。
3、不同激素组合对增殖培养的影响
最佳继代培养基为 B1:MS+6-BA1 mg/L + NAA0.02 mg/L,增殖系数为 3.3。将初代培养的顶芽切下接入继代培养基,大约10d 后分化出侧枝。侧枝生长很快,10d 侧枝能长高 2cm,30d后就能长满整个三角瓶。
4、不同培养基对生根培养的影响
最好的生根培养基是 C3:1/2MS + NAA 0.1mg/L,生根数较多,且根较粗壮。从试验过程来看,三色堇生根较困难,需要时间较长,至少30d才能看到少许根长出。
三、讨论
为使组织培养获得成功,必须选择适宜的外植体,应考虑接种材料的来源、器官或组织的类型、外植体的大小、生理年龄等。对多数一、二年生草花来说,以幼嫩的组织和器官最好。本研究的结果显示,三色堇幼嫩的顶芽是比较容易组培成功的外植体。有研究表明,细胞分裂素与生长素的比值影响着芽的诱导,其比值偏高时能显著诱导芽的分化,反之则能明显促进根的生长。本研究发现,适当浓度的6-BA 和 NAA 组合对顶芽的生长起着关键作用,6-BA 浓度为 2.0 mg/L,NAA 浓度为0.2 mg/L的 MS 培养基对三色堇顶芽的生长起到促进作用,在此培养基上芽生长健壮。在增殖培养中,三色堇以MS + 6-BA 1mg/L + NAA0.02 mg/L培养基最好,三色堇的增殖方式属于丛生芽增殖型,属于定芽成苗,遗传比较稳定,很少发生变异。